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相干光通信链路外差接收技术研究 被引量:17
1
作者 程德芳 徐小华 于娜 《激光杂志》 北大核心 2016年第2期125-127,共3页
相干光通信链路属于天地一体化高速通讯网络节点连接的关键链路。着眼于外差效率表征大气湍流扰动之后信号光及本振光相干合成指标,从而推导非均匀湍流路径上外差效率理论表达式,充分结合大气折射率结构常数轮廓进行相干光通信链路外差... 相干光通信链路属于天地一体化高速通讯网络节点连接的关键链路。着眼于外差效率表征大气湍流扰动之后信号光及本振光相干合成指标,从而推导非均匀湍流路径上外差效率理论表达式,充分结合大气折射率结构常数轮廓进行相干光通信链路外差效率仿真。目前,主流光通信系统均是运用幅度调值或是直接解调方式实现通信,也就是说将光看作载波,信号作光载波施以强度调制方式,接收端侧信道中所传递的光信号可直接展开包络解调,恢复发端信号以实现通信。此类系统接收灵敏度偏低,同时频带利用率不高,使得系统中继距离及传输容量非常有限。本文分析了相干光通信链路外差技术,并提出实用性应用策略。 展开更多
关键词 相干光通信 外差探测 异步解调
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基于光纤耦合与相干探测的无损检测方法 被引量:11
2
作者 何宁 骆湘红 +1 位作者 赵中华 廖欣 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期193-200,共8页
提出了一种将空间激光注入光纤与相干探测技术相结合的激光无损检测方法。分析了激光超声信号的传输特征和相干光探测原理,探讨了激光无损检测的信号处理及噪声抑制方法,构建了以激光激励与检测为基础,激光注入与保偏传输为核心,图形化... 提出了一种将空间激光注入光纤与相干探测技术相结合的激光无损检测方法。分析了激光超声信号的传输特征和相干光探测原理,探讨了激光无损检测的信号处理及噪声抑制方法,构建了以激光激励与检测为基础,激光注入与保偏传输为核心,图形化编程语言LabVIEW人机交互为监测手段的实验系统。实验结果表明,该系统能减小背景光的抖动对信号检测的影响;通过控制激光的光斑直径及能量可获得不同超声信号的反射波峰,有效提高了超声回波信号对材料缺陷检测的敏感性和平稳性。检测方法为工程应用提供了新的技术途径。 展开更多
关键词 测量 无损检测 激光超声 光纤耦合 相干光探测 回波信号
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高速光接入网系统关键技术的研究(特邀) 被引量:8
3
作者 义理林 李响 《光通信研究》 北大核心 2017年第6期21-27,共7页
传统的光接入网速率已经无法满足快速增长的互联网流量需求。文章针对当前无源光接入网的发展状况,重点介绍了单波长25Gbit/s光接入、单波长50Gbit/s光接入和相干光接入这三种光接入网速率升级的主流技术,分析了其各自的优缺点,并介绍... 传统的光接入网速率已经无法满足快速增长的互联网流量需求。文章针对当前无源光接入网的发展状况,重点介绍了单波长25Gbit/s光接入、单波长50Gbit/s光接入和相干光接入这三种光接入网速率升级的主流技术,分析了其各自的优缺点,并介绍了我们研发团队在这些方面取得的部分进展。 展开更多
关键词 无源光网络 光接入网 相干光接入技术
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光束准直性对星间相干光通信外差效率的影响 被引量:7
4
作者 赵长政 焦斌亮 陈文新 《半导体光电》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期406-409,413,共5页
以本振光为高斯光,信号光为艾里斑分布为前提,建立了空间相干光通信系统外差效率的理论模型。分别在信号光垂直入射和存在角失配入射的情况下,对外差效率进行了仿真分析。结果表明,当光敏感面半径与高斯光束腰半径之比为1.53,且高斯光... 以本振光为高斯光,信号光为艾里斑分布为前提,建立了空间相干光通信系统外差效率的理论模型。分别在信号光垂直入射和存在角失配入射的情况下,对外差效率进行了仿真分析。结果表明,当光敏感面半径与高斯光束腰半径之比为1.53,且高斯光束腰半径与系统F数之比为0.8时,能得到最佳的外差效率为83.3%;信号光与本振光在光敏感面混频时的非准直对外差效率的影响较大,随着失配角的增大外差效率逐渐降低,几毫弧度的失配将使外差效率减小到50%以下。 展开更多
关键词 空间光通信 相干光通信 外差探测 外差效率
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反馈电压偏置型Hopfield网络电域盲检测相干光通信信号 被引量:6
5
作者 阮秀凯 唐震洲 +2 位作者 张耀举 陈孝敬 陈慧灵 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期715-720,共6页
为解决无线分集相干光接收机的自适应盲检测问题,提出了一种新的离散时间连续状态的网络输出反馈偏置型的复Hopfield神经网络用以解决多值QAM信号的盲检测问题。反馈电压偏置的引入即不脱离传统Hopfield模型,又能有效满足多值信号检测... 为解决无线分集相干光接收机的自适应盲检测问题,提出了一种新的离散时间连续状态的网络输出反馈偏置型的复Hopfield神经网络用以解决多值QAM信号的盲检测问题。反馈电压偏置的引入即不脱离传统Hopfield模型,又能有效满足多值信号检测时所需的搜索空间变大的特殊要求。全文完成多值信号盲检测的优化问题构造和能量函数的映射,给出能量函数的证明、分析和它的约束条件,给出适用该问题的激活函数的基本特征,正确盲检测信号的权矩阵的配置方法。最后,通过详细的仿真结果展示和与其他算法性能对比进一步验证算法的有效性和优越性并指出算法所存在的问题和下一步的研究方向。 展开更多
关键词 相干光通信 空间分集 输出反馈偏置 HOPFIELD网络 盲检测
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相干光通信中平衡探测器的研究与测试 被引量:6
6
作者 石倩芸 艾勇 +2 位作者 梁赫西 代永红 陈晶 《科学技术与工程》 北大核心 2016年第16期207-211,共5页
在高速相干光通信系统中,平衡光电探测器是其核心器件。通过对相干探测原理的分析,得出了一致性系数与平衡探测信噪比的关系,给出了平衡探测器的组成结构,设计了相干探测的测试方案。当通信速率为5 Gbps时,该平衡探测器的共模抑制比高于... 在高速相干光通信系统中,平衡光电探测器是其核心器件。通过对相干探测原理的分析,得出了一致性系数与平衡探测信噪比的关系,给出了平衡探测器的组成结构,设计了相干探测的测试方案。当通信速率为5 Gbps时,该平衡探测器的共模抑制比高于27d B,采用平衡探测实现相干解调的最小信号光功率比单管探测改善了8 d B,验证了该平衡探测器用于高速相干光通信的可行性。 展开更多
关键词 相干光通信 平衡探测 一致性系数 信噪比
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相干光通信消相位模糊载波同步算法
7
作者 李华贵 李少波 +1 位作者 刘旭超 马树泉 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期77-85,共9页
相针对基于相位增量的M次方载波同步算法存在的相位模糊问题,分析了相位模糊与系统调制参数之间的关系,并通过对帧同步过程进行改进,实现了载波同步相位模糊的消除。分别基于OptiSystem和集成相干光通信收发机搭建了空间相干光通信仿真... 相针对基于相位增量的M次方载波同步算法存在的相位模糊问题,分析了相位模糊与系统调制参数之间的关系,并通过对帧同步过程进行改进,实现了载波同步相位模糊的消除。分别基于OptiSystem和集成相干光通信收发机搭建了空间相干光通信仿真系统和实验系统,并利用所提的消相位模糊载波同步算法对接收信号进行了处理。仿真和实验结果表明,所提出的消相位模糊载波同步算法频偏补偿和相差补偿范围不受系统调制速率、调制阶数的约束,具有更好的应用前景。 展开更多
关键词 光通信 相干光通信 相干探测 载波同步 消相位模糊 帧同步
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40/100Gb/s偏振复用相干检测光模块的技术分析 被引量:3
8
作者 胡毅 杨家龙 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2011年第8期78-81,共4页
利用偏振复用四相相移键控(PM-QPSK)调制技术和相干检测技术,实现40/100 Gb/s光模块的长距离传输。基于相干检测的偏振复用四相相移键控调制格式是40/100 Gb/s长距离传输的主要研究方向,与直接检测系统相比,相干检测具有更高的频谱效率... 利用偏振复用四相相移键控(PM-QPSK)调制技术和相干检测技术,实现40/100 Gb/s光模块的长距离传输。基于相干检测的偏振复用四相相移键控调制格式是40/100 Gb/s长距离传输的主要研究方向,与直接检测系统相比,相干检测具有更高的频谱效率。现有的相干检测是基于高速模数转换器(ADC)的快速发展,ADC对混频后的基带信号采样,通过数字信号处理(DSP)芯片数字均衡的方式完成相干接收。数字信号处理芯片数字均衡的方式可以实现定时恢复、信号恢复、偏振和偏振模色散(PMD)跟踪,以及色散补偿。 展开更多
关键词 相干光通信 偏振复用 相干检测 偏振复用四相相移键控
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准直失配对空间相干激光通信混频效率的影响 被引量:4
9
作者 张桐 佟首峰 《长春理工大学学报(自然科学版)》 2013年第1期13-15,共3页
相干光通信高效率混频这几年已成为国内外研究热点。论文针对空间相干激光通信系统中零差BPSK调制方案的检测灵敏度,研究了准直失配对本系统的混频效率的影响,得到了准直失配可以导致混频效率的严重下降,即系统性能的严重下降。该研究... 相干光通信高效率混频这几年已成为国内外研究热点。论文针对空间相干激光通信系统中零差BPSK调制方案的检测灵敏度,研究了准直失配对本系统的混频效率的影响,得到了准直失配可以导致混频效率的严重下降,即系统性能的严重下降。该研究对空间激光相干通信相关工程实验具有重要指导意义。 展开更多
关键词 空间光通信 相干光通信 零差探测 混频效率
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基于声光效应的相干光探测方法的研究 被引量:2
10
作者 蒋红艳 何宁 《光电子技术》 CAS 北大核心 2009年第3期164-167,共4页
基于布拉格衍射和相干光探测原理,分析了入射光和衍射光的特性及数学关系,讨论了如何利用声光偏转器实现信号处理的方法。从改善空间相干光探测效率出发,提出一种将空间光经声光衍射后注入保偏光纤的处理方法,克服了传统相干探测中光偏... 基于布拉格衍射和相干光探测原理,分析了入射光和衍射光的特性及数学关系,讨论了如何利用声光偏转器实现信号处理的方法。从改善空间相干光探测效率出发,提出一种将空间光经声光衍射后注入保偏光纤的处理方法,克服了传统相干探测中光偏振态难控制的缺点,减小了外界环境对信号光和参考光合路的影响,降低了光学系统的调整环节中的难度,有效地解决了相干光探测中光束对准和偏振光的保持问题。实验证明,在保证一定的耦合光孔径和激光注入效率条件下,将空间光注入保偏光纤,削弱了背景光对合路产生的影响,使信号光和参考光偏振态和传输方向能更好保持,极大改善了空间相干光探测效率,提高了光电探测信噪比。 展开更多
关键词 相干光探测 布拉格衍射 激光注入 保偏光纤
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Long-distance quantum state transfer through cavity-assisted interaction
11
作者 李宇宁 梅锋 +1 位作者 於亚飞 张智明 《Chinese Physics B》 SCIE EI CAS CSCD 2011年第11期1-4,共4页
We propose a scheme for long-distance quantum state transfer between different atoms based on cavity-assisted interactions. In our scheme, a coherent optical pulse sequentially interacts with two distant atoms trapped... We propose a scheme for long-distance quantum state transfer between different atoms based on cavity-assisted interactions. In our scheme, a coherent optical pulse sequentially interacts with two distant atoms trapped in separated cavities. Through the measurement of the state of the first atom and the homodyne detection of the final output coherent light, the quantum state can be transferred into the second atom with a success probability of unity and a fidelity of unity. In addition, our scheme neither requires the high-Q cavity working in the strong coupling regime nor employs the single-photon quantum channel, which greatly relaxes the experimental requirements. 展开更多
关键词 quantum state transfer coherent optical pulse homodyne detection
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半导体激光相干探测技术研究
12
作者 王子玉 《红外与激光工程》 EI CSCD 1997年第4期49-55,共7页
文章就连续波半导体激光相干探测试验样机的技术指标、基本组成、工作原理、关键技术以及探测概率和虚警概率的计算进行论述,最后给出了样机的试验和测试数据及对今后工作的展望。
关键词 半导体激光器 相干光路 相干探测
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用于相干光检测的3GHz中频跟踪锁定系统
13
作者 戴忠宁 吴德明 +4 位作者 周建英 李爱国 张肇仪 史美琪 谢麟振 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 1992年第9期23-26,共4页
关键词 光纤通信 中频跟踪 光检测
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单模光纤极化模传输对PSK相干通信系统性能的影响
14
作者 廉红兵 高崇龄 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1992年第6期101-106,共6页
本文分析了单模极化光纤中线性极化模和圆极化模的传输特性,研究了单模光纤的极化特性对相干检测效率的影响以及对相干系统误码率的影响。同时还给出了单模光纤传输函数曲线,并对PSK相干检测系统与强度调制-直接检测(IM-DD)系统的性能... 本文分析了单模极化光纤中线性极化模和圆极化模的传输特性,研究了单模光纤的极化特性对相干检测效率的影响以及对相干系统误码率的影响。同时还给出了单模光纤传输函数曲线,并对PSK相干检测系统与强度调制-直接检测(IM-DD)系统的性能进行了比较。 展开更多
关键词 单模光纤 光纤通信系统 极化模
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声光偏转效应载频测量的方法研究
15
作者 蒋红艳 何宁 陈明 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第S1期299-301,共3页
针对现代载频测量对信号的实时捕获、频率带宽和分辨率的要求,提出了一种利用声光偏转效应的相干光信号处理方法。从理论上对声光效应的Bragg衍射机理和条件进行了描述,分析了随机载频信号捕获、带宽特性和频率分辨率与声光偏转的关系,... 针对现代载频测量对信号的实时捕获、频率带宽和分辨率的要求,提出了一种利用声光偏转效应的相干光信号处理方法。从理论上对声光效应的Bragg衍射机理和条件进行了描述,分析了随机载频信号捕获、带宽特性和频率分辨率与声光偏转的关系,给出了系统的构成原理和测试方法。通过实验测试和计算机仿真,证明了声光偏转技术能很好地解决并行随机载频信号和频率分辨率的问题,系统性能和信号的实时处理效果得到了明显的改善,带宽达到了300MHz,频率分辨率优于1MHz。这种方法对随机信号载频的跟踪和测量精度优势突出,可应用于雷达信号探测和光电对抗。 展开更多
关键词 声光偏转 相干光探测 频率测量 带宽 分辨率
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16QAM相干光接收相位恢复算法的研究
16
作者 王安冬 刘岚 +1 位作者 胡荣 刘武 《光通信研究》 北大核心 2013年第5期5-7,11,共4页
传统的16QAM(16进制正交幅度调制)相干光系统的相位估计算法主要采用QPSK(正交相移键控)分圈法,然而受放大器ASE(自发辐射)噪声的影响,星座点的径向移动将对相位恢复的准确度造成严重影响。文章针对星座点受噪声影响程度的不同,对QPSK... 传统的16QAM(16进制正交幅度调制)相干光系统的相位估计算法主要采用QPSK(正交相移键控)分圈法,然而受放大器ASE(自发辐射)噪声的影响,星座点的径向移动将对相位恢复的准确度造成严重影响。文章针对星座点受噪声影响程度的不同,对QPSK分圈法中的分类幅值阈值进行详细分析,并引入不同权重。蒙特卡罗仿真结果表明,该改进方法不仅能有效提高16QAM的相位恢复精度,而且具有更低的误码率。 展开更多
关键词 载波相位恢复 相干光检测 径向效应 正交幅度调制
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空间相干光通信中本振光功率对信噪比的影响 被引量:25
17
作者 孔英秀 柯熙政 杨媛 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第2期234-239,共6页
为研究空间相干光通信的信噪比受本振光功率、探测器特性和光波偏振态的影响,对探测器在不同工作状态下以及光波偏振态变化时的信噪比进行了研究,讨论了在不同工作状态下探测器特性参数和本振光功率对信噪比的影响,并通过实验验证了本... 为研究空间相干光通信的信噪比受本振光功率、探测器特性和光波偏振态的影响,对探测器在不同工作状态下以及光波偏振态变化时的信噪比进行了研究,讨论了在不同工作状态下探测器特性参数和本振光功率对信噪比的影响,并通过实验验证了本振光功率和光波偏振态对信噪比的影响。结果证明空间相干光通信中探测器特性参数限制了本振光功率的取值,实际最大信噪比小于理论值,最佳本振光功率大于理论值,且两光束的偏振方向越接近,输出信噪比越大,最佳本振光功率越小。 展开更多
关键词 空间相干光通信 外差探测 信噪比 偏振控制 本振光功率
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激光器线宽对空间相干光通信系统性能的影响 被引量:13
18
作者 孔英秀 柯熙政 杨媛 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期1668-1674,共7页
空间相干光通信系统的信噪比受激光器线宽的影响很大。对比分析了两光束到达平衡探测器光敏面的时间差τ_d和探测器特性参数不同时,激光器线宽对外差探测输出信噪比的影响。理论分析和实验结果表明,激光器线宽展宽引起差频信号带宽增大... 空间相干光通信系统的信噪比受激光器线宽的影响很大。对比分析了两光束到达平衡探测器光敏面的时间差τ_d和探测器特性参数不同时,激光器线宽对外差探测输出信噪比的影响。理论分析和实验结果表明,激光器线宽展宽引起差频信号带宽增大与τ_d无关。当差频信号带宽增大2.673倍时,输出信噪比减小0.369 2倍,约等于1/2.673。增大探测器的内增益、响应度和响应带宽,可以减缓信噪比随激光器线宽增大而减小的速度,但内增益和响应带宽过大,相应的噪声信号也越强,反而不利于信噪比的提高。 展开更多
关键词 空间相干光通信 激光器线宽 外差探测 信噪比 相干时间
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大气湍流对空间相干光通信的影响研究 被引量:10
19
作者 孔英秀 柯熙政 杨媛 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2015年第8期89-95,共7页
光外差探测效率不仅与大气湍流有关,还与信号光及本振光在探测器光敏面上的分布特性有。对不同光场分布下大气湍流对外差效率的影响进行了分析对比,讨论了湍流影响下外差效率随探测器半径的变化关系。结果表明:当信号光和本振光为Airy+G... 光外差探测效率不仅与大气湍流有关,还与信号光及本振光在探测器光敏面上的分布特性有。对不同光场分布下大气湍流对外差效率的影响进行了分析对比,讨论了湍流影响下外差效率随探测器半径的变化关系。结果表明:当信号光和本振光为Airy+Gauss模型时,大气湍流对外差效率的影响最小,且外差效率达到最大值后不随探测器半径的增大而变化;Airy+平面波模型受湍流的影响最大,即使在弱湍流下外差效率下降也十分迅速,最大可下降95.13%。 展开更多
关键词 光通信 大气湍流 外差效率 光场分布 空间相干光通信 外差探测
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相干探测系统中的混频效率 被引量:8
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作者 谭振坤 柯熙政 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2017年第10期120-128,共9页
在自由空间相干光通信系统中,混频效率直接反映相干探测灵敏度。分别推导了混频效率随光轴径向误差、失配角、轴向离焦和大气湍流强度变化的表达式,并进行了仿真分析。结果表明:选择与波长匹配的束腰半径和相对孔径可使混频效率达到最大... 在自由空间相干光通信系统中,混频效率直接反映相干探测灵敏度。分别推导了混频效率随光轴径向误差、失配角、轴向离焦和大气湍流强度变化的表达式,并进行了仿真分析。结果表明:选择与波长匹配的束腰半径和相对孔径可使混频效率达到最大值0.8145。信号光与本振光的光轴径向误差对混频效率和相对孔径的影响最大,接着是失配角和轴向离焦。将以上3种影响因素分别限制在0~4μm、0~0.05rad、0~200μm范围内,当选取1550nm的光波作为通信波长且束腰半径为3.4λ、相对孔径为0.21时,混频效率可达到0.55以上。在中强湍流条件下,使用小口径接收天线能有效抑制大气湍流效应。 展开更多
关键词 光通信 空间相干光通信 混频效率 相干探测 相对孔径 大气湍流
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